特開 2024-80761 空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080761

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   F25B 1/00 20060101AFI20240610BHJP

【ＦＩ】

F25B1/00 389A

F25B1/00 101D

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193958

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 佳憲

(57)【要約】

【課題】熱交換器の小型化が可能な冷凍サイクルを備える空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と、第２の配管と、圧縮機と、第１の四方弁と、エジェクタと、第２の四方弁と、気液分離器と、第３の配管と、第４の配管と、を備える。第１の配管は、室内熱交換器と室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管は、室外熱交換器と室内熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第３配管は、気液分離器の第３の開口とエジェクタの第２の流入口とを接続する。第４の配管は、エジェクタの第１の流入口と第２の四方弁と間の第２の配管と、第１の四方弁と室外熱交換器とを接続する第１の配管または第１の四方弁と室内熱交換器とを接続する第１の配管と、を接続する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

室内機に設けられた室内熱交換器と、
室外機に設けられた室外熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる、第１の配管と、
前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる、第２の配管と、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する圧縮機と、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能な第１の四方弁と、
第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能な、エジェクタと、
前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能な第２の四方弁と、
前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記流出口と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられた気液分離器と、
前記第３の開口と前記第２の流入口とを接続する第３の配管と、
前記第１の流入口と前記第２の四方弁と間の第２の配管と、前記第１の四方弁と前記室外熱交換器とを接続する前記第１の配管または前記第１の四方弁と前記室内熱交換器とを接続する前記第１の配管と、を接続する第４の配管と、
を備える、空気調和装置。

【請求項2】

室内機に設けられた室内熱交換器と、
室外機に設けられた室外熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる、第１の配管と、
前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる、第２の配管と、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する圧縮機と、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能な第１の四方弁と、
第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能な、エジェクタと、
前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能な第２の四方弁と、
前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記流出口と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられた気液分離器と、
前記第３の開口と前記第２の流入口とを接続する第３の配管と、
前記第１の流入口と前記第２の四方弁と間の第２の配管と、前記第１の四方弁と前記室外熱交換器とを接続する前記第１の配管または前記第２の四方弁と前記室内熱交換器とを接続する前記第２の配管と、を接続する第４の配管と、
を備える、空気調和装置。

【請求項3】

前記第３の配管を流れる前記冷媒と、前記第４の配管を流れる前記冷媒と、の間で熱交換を行う冷媒熱交換器を備える、請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エアコンディショナのような空気調和装置は、冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮および蒸発により、室内の温度を調節する。暖房運転において冷媒は、室外熱交換器（蒸発器）で蒸発し、室内熱交換器（凝縮器）で凝縮する。また、冷房運転において冷媒は、室外熱交換器（凝縮器）で凝縮し、室内熱交換器（蒸発器）で蒸発する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８―１１６１２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年、小型化が可能であり、さらに、省エネルギー化にも寄与し得る空気調和機が望まれている。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、熱交換器の小型化が可能な冷凍サイクルを備える空気調和装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの実施形態に係る空気調和装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と、第２の配管と、圧縮機と、第１の四方弁と、エジェクタと、第２の四方弁と、気液分離器と、第３の配管と、第４の配管と、を備える。室内熱交換器は、室内機に設けられる。室外熱交換器は、室外機に設けられる。第１の配管は、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管は、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる。圧縮機は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する。第１の四方弁は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタは、第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能である、第２の四方弁は、前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離機は、前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記流出口と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられる。第３の配管は、前記第３の開口と前記第２の流入口とを接続する。第４の配管は、前記第１の流入口と前記第２の四方弁と間の第２の配管と、前記第１の四方弁と前記室外熱交換器とを接続する前記第１の配管または前記第１の四方弁と前記室内熱交換器とを接続する前記第１の配管と、を接続する。

【0007】

本発明の他の実施形態に係る空気調和装置は、室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と、第２の配管と、圧縮機と、第１の四方弁と、エジェクタと、第２の四方弁と、気液分離器と、第３の配管と、第４の配管と、を備える。室内熱交換器は、室内機に設けられる。室外熱交換器は、室外機に設けられる。第１の配管は、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管は、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる。圧縮機は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する。第１の四方弁は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタは、第２の配管に設けられ、前記第２の配管における上流側から前記冷媒が流入する第１の流入口と、前記第２の配管とは異なる配管から前記冷媒が流入する第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒と前記第２の流入口に供給された冷媒とを混合して流出口から第２の配管の下流側に供給可能である、第２の四方弁は、前記第２の配管に設けられ、前記エジェクタの第１の流入口と前記流出口とに接続され、前記流出口から流出する前記冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離機は、前記第２の配管に設けられ、前記第２の四方弁と接続される第１の開口と、前記流出口と接続される第２の開口と、気体状の冷媒が通る第３の開口と、が設けられる。第３の配管は、前記第３の開口と前記第２の流入口とを接続する。第４の配管は、前記第１の流入口と前記第２の四方弁と間の第２の配管と、前記第１の四方弁と前記室外熱交換器とを接続する前記第１の配管または前記第２の四方弁と前記室内熱交換器とを接続する前記第２の配管と、を接続する。

【0008】

また、空気調和装置は、例えば、前記第３の配管を流れる前記冷媒と、前記第４の配管を流れる前記冷媒と、の間で熱交換を行う冷媒熱交換器を備える。

【0009】

以上の空気調和装置によれば、例えば、冷凍サイクルにおける熱交換効率が向上可能となり、熱交換器の小型化が可能な空気調和装置が提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて冷房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【図2】図２は、実施形態に係る空気調和装置の室外機に搭載されるエジェクタの構成を説明する例示的かつ模式的な断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る空気調和装置の制御装置およびその制御装置によって制御される構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて暖房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【図5】図５は、第２実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて冷房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、併せて暖房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、いくつかの実施形態について、図１～図６を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素および当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素およびその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

【0012】

第１実施形態．
図１は、第１実施形態に係る空気調和装置１０の冷媒系統図を示す例示的かつ模式的な図である。空気調和装置１０は、例えば、家庭用のエアコンディショナである。なお、空気調和装置１０は、この例に限られず、業務用のエアコンディショナのような他の空気調和装置であってもよい。

【0013】

図１に示すように、空気調和装置１０は、室外機１１と、室内機１２と、冷媒配管１３と、制御装置１４とを有する。室外機１１は、例えば、屋外に配置される。室内機１２は、例えば、屋内に配置される。

【0014】

空気調和装置１０は、室外機１１と室内機１２とが冷媒配管１３により接続された冷凍サイクルを備える。室外機１１と室内機１２との間で、冷媒配管１３を通り、冷媒が流れる。また、室外機１１と室内機１２とは、例えば電気配線により互いに電気的に接続される。

【0015】

室外機１１は、室外熱交換器２１と、室外送風ファン２２と、圧縮機２３と、アキュムレータ２４と、第１の四方弁２５と、第２の四方弁２６と、エジェクタ２７と、第１の流量制御弁３１と、第２の流量制御弁３２、三方弁３３（切替弁）と、気液分離器６１、冷媒熱交換器６２等を有する。また、室内機１２は、室内熱交換器４１と、室内送風ファン４２とを有する。

【0016】

冷媒配管１３は、例えば、銅またはアルミニウムのような金属で作られた管である。冷媒配管１３は、第１の配管５１と、第２の配管５２と、第３の配管５３と、第４の配管５４等を含む。

【0017】

第１の配管５１は、室内熱交換器４１と室外熱交換器２１とを接続する。圧縮機２３、アキュムレータ２４、第１の四方弁２５は、第１の配管５１に設けられる。第１の配管５１は、第１の領域５１ａ、第２の領域５１ｂ、第３の領域５１ｃ、第４の領域５１ｄと、を有する。第１の領域５１ａは、第１の四方弁２５と室内熱交換器４１とを接続する配管領域である。第２の領域５１ｂは、第１の四方弁２５とアキュムレータ２４とを接続する配管領域である。第３の領域５１ｃは、第１の四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する配管領域である。第４の領域５１ｄは、第１の四方弁２５と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する配管領域である。

【0018】

第２の配管５２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１とを接続する。第２の四方弁２６、エジェクタ２７、気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられる。第２の配管５２は、第５の領域５２ａ、第６の領域５２ｂ、第７の領域５２ｃ、第８の領域５２ｄ、第９の領域５２ｅを有する。第５の領域５２ａは、第２の四方弁２６と室内熱交換器４１とを接続する配管領域である。第６の領域５２ｂは、第２の四方弁２６と気液分離器６１の第１の開口６１ａとを接続する配管領域である。第７の領域５２ｃは、第２の四方弁２６と室外熱交換器２１とを接続する配管領域である。第８の領域５２ｄは、気液分離器６１の第２の開口６１ｂとエジェクタ２７の流出口７３とを接続する配管領域である。第９の領域５２ｅは、第２の四方弁２６とエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続する配管領域である。

【0019】

第３の配管５３は、気液分離器６１とエジェクタ２７の第２の流入口７２と、を接続する。冷媒熱交換器６２は、第３の配管５３に設けられる。第３の配管５３は、第１０の領域５３ａと第１１の領域５３ｂとを有する。第１０の領域５３ａは、気液分離器６１の第３の開口６１ｃと冷媒熱交換器６２の流入側とを接続する配管領域である。第１１の領域５３ｂは、冷媒熱交換器６２の流出側とエジェクタ２７の第２の流入口７２とを接続する配管領域である。第１０の領域５３ａを流れる冷媒は、冷媒熱交換器６２に流入する。そして、第４の配管５４を流れて冷媒熱交換器６２に流入する冷媒と熱交換を行い、第１１の領域５３ｂから流出する。第３の配管５３は、エジェクタ２７の第１の流入口７１から流入する駆動冷媒（駆動流）により昇圧させられる吸入冷媒（吸入流）を第２の流入口７２から供給するための配管である。

【0020】

第４の配管５４は、第１の流入口７１と第２の四方弁２６と間の第２の配管５２（第９の領域５２ｅ）と、第１の四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する第１の配管５１（第３の領域５１ｃ）または第１の四方弁２５と室内熱交換器４１とを接続する第１の配管５１（第１の領域５１ａ）と、を接続する。第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２、三方弁３３は、第４の配管５４に設けられる。第４の配管５４は、第１２の領域５４ａと、第１３の領域５４ｂと、第１４の領域５４ｃと、第１５の領域５４ｄを有する。第１２の領域５４ａは、第９の領域５２ｅと冷媒熱交換器６２の流出側とを接続する配管領域である。第１３の領域５４ｂは、冷媒熱交換器６２の流入側と三方弁３３とを接続する配管領域である。第１４の領域５４ｃは、三方弁３３と第１の配管５１の第３の領域５１ｃとを接続する配管領域である。第１５の領域５４ｄは、三方弁３３と第１の配管５１の第１の領域５１ａとを接続する配管領域である。第１３の領域５４ｂを流れる冷媒は、冷媒熱交換器６２に流入する。そして、第３の配管５３を流れて冷媒熱交換器６２に流入した冷媒と熱交換を行い、第１２の領域５４ａから流出してエジェクタ２７の第１の流入口７１に流れ込む。第４の配管５４は、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒を冷媒熱交換器６２を介して熱交換（第３の配管を流れる冷媒の加熱）を行うとともに、熱交換後の冷媒をエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給するための配管である。

【0021】

図１に示されるように、冷房運転の場合、冷媒は、第１の配管５１を通って室内熱交換器４１から室外熱交換器２１へ流れ、第２の配管５２を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器４１へ流れる。また、図４に示されるように、暖房運転の場合、冷媒は、第１の配管５１を通って室外熱交換器２１から室内熱交換器４１へ流れ、第２の配管５２を通って室内熱交換器４１から室外熱交換器２１へ流れる。

【0022】

室外機１１の室外熱交換器２１は、冷媒の流れる方向に応じて、蒸発器として冷媒の吸熱を行い、または凝縮器として冷媒の放熱を行う。室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１に対して送風し、室外熱交換器２１における冷媒と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１と熱交換する気流を生成する。

【0023】

圧縮機２３は、吸入口２３ａと吐出口２３ｂとを有する。圧縮機２３は、吸入口２３ａから冷媒を吸入し、圧縮した冷媒を吐出口２３ｂから吐出する。これにより、圧縮機２３は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮するとともに、冷媒の循環を生じさせる。

【0024】

アキュムレータ２４は、圧縮機２３の吸入口２３ａに接続される。アキュムレータ２４は、気体状の冷媒と液状の冷媒とを分離する。これにより、圧縮機２３は、アキュムレータ２４を通過した気体状の冷媒を吸入口２３ａから吸入することができる。アキュムレータ２４は、圧縮機２３と一体に構成されることで、圧縮機２３の吸入口となることもできる。

【0025】

第１の四方弁２５は、室外熱交換器２１と、室内熱交換器４１と、圧縮機２３の吐出口２３ｂと、アキュムレータ２４と、に接続される。第１の四方弁２５は、暖房運転時と冷房運転時とで、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１、圧縮機２３の吐出口２３ｂ、アキュムレータ２４のそれぞれに接続される流路を切り替え、冷媒が流れる方向を変更する。

【0026】

冷房運転時において、第１の四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室外熱交換器２１とを接続し、高温高圧の気体状の冷媒を室外熱交換器２１に供給する。さらに、冷房運転時において、第１の四方弁２５は、室内熱交換器４１とアキュムレータ２４とを接続し低温低圧の気体状の冷媒をアキュムレータ２４に戻す。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室外熱交換器２１へ流れ、室内熱交換器４１で熱交換が行われた（蒸発した）冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

【0027】

また、暖房運転時において、図４に示されるように、第１の四方弁２５は、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室内熱交換器４１とを接続し、高温高圧の気体状の冷媒を室内熱交換器４１に供給する。また、暖房運転時において、第１の四方弁２５は、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４とを接続し、低温低圧の気体状の冷媒をアキュムレータ２４に提供する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室内熱交換器４１へ流れ、室外熱交換器２１で熱交換が行われた（蒸発した）冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。なお、図４に示されるように、暖房運転において、室内熱交換器４１から吐出される冷媒は、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻る気体状の冷媒と、アキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻ることなくエジェクタ２７の第２の流入口７２に吸入冷媒として供給される冷媒とが存在する。エジェクタ２７の詳細は後述する。

【0028】

第２の四方弁２６は、室内熱交換器４１と、気液分離器６１の第１の開口６１ａと、室外熱交換器２１と、エジェクタ２７の第１の流入口７１と、に接続される。第２の四方弁２６は、暖房運転時と冷房運転時とで、室内熱交換器４１、気液分離器６１の第１の開口６１ａと、室外熱交換器２１と、エジェクタ２７の第１の流入口７１のそれぞれに接続される流路を切り替え、冷媒が流れる方向を変更する。なお、第２の四方弁２６としては、一般的な四方弁に限らず、冷媒の流れる方向を変更できれば、その他の構成の弁であってもよい。例えば、４つの逆止弁を環状に繋いだブリッジ回路で置き替えてもよい。なお、第２の四方弁としてブリッジ回路を採用した場合は、第２の四方弁駆動回路は省略が可能である。

【0029】

冷房運転時において、図１に示さるように、第２の四方弁２６は、気液分離器６１の第１の開口６１ａと室内熱交換器４１とを接続し、気液分離器６１で分離された液状の冷媒を室内熱交換器４１に供給する。また、冷房運転時において、第２の四方弁２６は、室外熱交換器２１とエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続して、室外熱交換器２１で熱交換（凝縮）された冷媒を駆動冷媒（駆動流）としてエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。なお、エジェクタ２７の第２の流入口７２には、気液分離器６１の第３の開口６１ｃから吐出される気液分離後の気体状の冷媒が吸入冷媒（吸入流）として第３の配管５３を介して供給される。上述したように、エジェクタ２７の流出口７３から吐出された冷媒は、第２の開口６１ｂを介して気液分離器６１に供給され、低温低圧の液状の冷媒が第１の開口６１ａを介して、室内熱交換器４１に連続的に供給される。

【0030】

また、暖房運転時において、図４に示されるように、第２の四方弁２６は、室内熱交換器４１とエジェクタ２７の第１の流入口７１とを接続し、室内熱交換器４１から吐出された液状の冷媒を第１の流入口７１に提供する。なお、第１の流入口７１には、圧縮機２３から吐出される冷媒の一部も供給される。また、第２の四方弁２６は、気液分離器６１の第１の開口６１ａと室外熱交換器２１とを接続し、エジェクタ２７の流出口７３から流出する冷媒を気液分離器６１、室外熱交換器２１を介して、アキュムレータ２４に戻す。

【0031】

エジェクタ２７は、第２の配管５２に設けられる。より具体的には、エジェクタ２７は、第１の流入口７１と第２の流入口７２と流出口７３とを備える。第１の流入口７１は、冷房運転時および暖房運転時における冷媒の流れ方向に対して第２の配管５２の上流側から冷媒が流入する。また、第１の流入口７１には、冷房運転時および暖房運転時において冷媒熱交換器６２を通過した冷媒が供給される。冷媒熱交換器６２を通過する冷媒は、圧縮機２３から吐出され、室外熱交換器２１または室内熱交換器４１に流入する前の高温高圧の冷媒であり、第３の配管５３を流れる冷媒と熱交換された後の冷媒（過熱側）である。第２の流入口７２は、第２の配管５２とは異なる第３の配管５３から冷媒が流入する。そして、流出口７３は、第１の流入口７１に供給された冷媒（駆動冷媒、駆動流）と第２の流入口７２に供給された冷媒（吸入冷媒、吸入流）とを混合するとともに昇圧した状態の冷媒を冷房運転時および暖房運転時における冷媒の流れ方向に対して第２の配管５２の下流側である、気液分離器６１に吐出（供給）する。

【0032】

図２は、本実施形態のエジェクタ２７の構造を示す例示的かつ模式的に示す断面図である。図２に示すように、エジェクタ２７は、簡素な構造を有するため、保守及び空気調和装置１０への組み込みが容易である。なお、エジェクタ２７の構造は、図２の例に限られない。エジェクタ２７には、第１の流入口７１と、第２の流入口７２と、流出口７３と、ノズル部７４と、吸引部７５と、混合部７６と、ディフューザ部７７とが設けられる。

【0033】

図１に示すように、第１の流入口７１は、第２の配管５２の第９の領域５２ｅを介して第２の四方弁２６に接続されている。例えば、冷房運転時には、室外熱交換器２１側から例えば気液二相の冷媒が流れ込む。また、暖房運転時には、室内熱交換器４１側からの液状の冷媒が流れ込む。また、圧縮機２３から冷媒熱交換器６２を介して気体状の冷媒が供給される。つまり、第１の流入口７１には、気液二相の冷媒が供給される。

【0034】

第２の流入口７２は、第３の配管５３の第１１の領域５３ｂに接続される。第２の流入口７２には、冷房運転時および暖房運時において、気液分離器６１で分離された気体状の冷媒が冷媒熱交換器６２で熱交換により加熱された状態で流入する。流出口７３は、第２の配管５２の第８の領域５２ｄを介して気液分離器６１の第２の開口６１ｂに昇圧された気液二相の冷媒を吐出する。

【0035】

エジェクタ２７は、上述したように第１の流入口７１に供給された冷媒（駆動冷媒、駆動流）を、第２の流入口７２に供給された冷媒（吸入冷媒、吸入流）と混合するとともに昇圧して流出口７３から放出することができる。

【0036】

図２に示すように、ノズル部７４は、第１の流入口７１と混合部７６との間に設けられる。ノズル部７４は、混合部７６に向かって先細る部分と徐々に拡大する部分とを有した流路である。なお、ノズル部７４の形状は、これには限らず、流入した冷媒を減圧して高速で噴射することができれば、どのような構造であってもよい。ノズル部７４は、第１の流入口７１に流入した冷媒を、減圧膨張させて混合部７６に噴出する。ノズル部７４の出口近傍における圧力が低いため、ノズル部７４に接続された第１の流入口７１は、冷媒を吸引できる。

【0037】

吸引部７５は、第２の流入口７２と混合部７６との間に設けられる。吸引部７５は、ノズル部７４の周りに設けられ、混合部７６に向かって先細る部分を有した略円筒状の流路である。吸引部７５は、第２の流入口７２に流入した冷媒を、減圧膨張させて混合部７６に噴出する。吸引部７５の出口近傍における圧力が低いため、吸引部７５に接続された第２の流入口７２は、冷媒を吸引できる。

【0038】

混合部７６は、ノズル部７４及び吸引部７５と、ディフューザ部７７との間に設けられる。エジェクタ２７は、混合部７６において、吸引部７５から噴出した冷媒を、ノズル部７４から噴出した冷媒と混合する。

【0039】

ディフューザ部７７は、混合部７６と流出口７３との間に設けられる。ディフューザ部７７は、流出口７３に向かって拡大する部分を有した流路である。混合部７６で混合された冷媒は、ディフューザ部７７で減速して昇圧し、流出口７３から放出される。このようにして、エジェクタ２７は、低温低圧の冷媒を流出口７３から第２の配管５２を通じて気液分離器６１に供給する。

【0040】

エジェクタ２７は、エジェクタ電磁弁７８を有する。エジェクタ電磁弁７８は、第１の流入口７１を開閉することができる。なお、図２において、エジェクタ電磁弁７８はノズル部７４の外部に位置する例を示しているが、エジェクタ電磁弁７８はノズル部７４の内部または他の部分に設けられてもよい。例えば、ノズル部７４に挿入して開度を調整するニードル状の弁であってもよい。エジェクタ電磁弁７８は、開度を制御されることで、第１の流入口７１に供給される冷媒の量を調節する。なお、エジェクタ２７において、第２の流入口７２に供給される冷媒の量の調整のために、第１の流入口７１と同様にエジェクタ電磁弁を第２の流入口７２の部分または内部に設けてもよい。

【0041】

第１の流量制御弁３１と第２の流量制御弁３２は、第４の配管５４に設けられる。第１の流量制御弁３１は、冷房運転時に圧縮機２３から吐出されて室外熱交換器２１に流れ込む前の高温高圧の気体状の冷媒の一部を三方弁３３、冷媒熱交換器６２を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する冷媒の流入量の調整を行う。言い換えれば、第１の流量制御弁３１は、冷房運転時に室外熱交換器２１に供給する高温高圧の気体状の冷媒量が低下し熱交換効率が低下することを抑制しつつ、エジェクタ２７への駆動冷媒の供給流量のバランスをとるために開弁調整を行う。同様に、第２の流量制御弁３２は、暖房運転時に圧縮機２３から吐出されて室内熱交換器４１に流れ込む前の高温高圧の気体状の冷媒の一部を三方弁３３、冷媒熱交換器６２を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する冷媒の流入量の調整を行う。言い換えれば、第２の流量制御弁３２は、暖房運転時に室内熱交換器４１に供給する高温高圧の気体状の冷媒量が低下し熱交換効率が低下することを抑制しつつ、エジェクタ２７への駆動冷媒の供給流量のバランスをとるために開弁調整を行う。なお、第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２は、冷媒の流量の調整が可能であれば、他のタイプの制御弁でもよく、例えば、膨張弁でもよい。

【0042】

三方弁３３は、第４の配管５４に設けられる。三方弁３３は、冷房運転時には、圧縮機２３から吐出された高圧高温の気体状の冷媒が室外熱交換器２１に流れ込む前に冷媒熱交換器６２を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。その結果、室外熱交換器２１の通過によって生じる圧損の影響を受けない状態の冷媒をエジェクタ２７に供給することができる。同様に、三方弁３３は、暖房運転時には、圧縮機２３から吐出された高圧高温の気体状の冷媒が室内熱交換器４１に流れ込む前に冷媒熱交換器６２を介してエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する。その結果、室内熱交換器４１の通過によって生じる圧損の影響を受けない状態の冷媒をエジェクタ２７に供給することができる。三方弁３３は、流路の切り替えができれば他のタイプの電磁弁等であってもよい。

【0043】

気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられる。気液分離器６１は、例えば表面張力式気液分離器である。なお、気液分離器６１は、気体状態の冷媒と液体状態の冷媒とに分離できれば、レシーバータンク等の他の気液分離器であってもよい。気液分離器６１に、第１の開口６１ａ（液状冷媒出口）と、第２の開口６１ｂ（気液二相の冷媒入口）と、第３の開口６１ｃ（気体状冷媒出口）とが設けられる。

【0044】

第１の開口６１ａは、冷房運転時において、気液分離器６１で分離された液状の冷媒を、第２の四方弁２６を介して室内熱交換器４１に供給する。暖房運転時において、気液分離器６１で分離された液状の冷媒を、第２の四方弁２６を介して室外熱交換器２１に供給する。

【0045】

第２の開口６１ｂは、冷暖房運転時いずれの場合においてもエジェクタ２７の流出口７３から吐出された気液二相の冷媒を気液分離器６１に受け入れる。

【0046】

第３の開口６１ｃは、冷暖房運転時いずれの場合においても気液分離器６１で分離された気体状の冷媒を、冷媒熱交換器６２を介してエジェクタ２７の第２の流入口７２に供給する。第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒は、冷媒熱交換器６２で熱交換により過熱され、第２の流入口７２に供給される。

【0047】

冷媒熱交換器６２は、周知の二重管式熱交換器やプレート熱交換器等が利用可能であり、互いに独立した加熱側の領域（流路、配管）と被加熱側の領域（流路、配管）を流れる温度が異なる冷媒間で熱交換を行い、低温側の液状の冷媒の温度を上昇させ、冷媒の気体化を行う。例えば、気液分離器６１の第３の開口６１ｃから供給される冷媒に液状の冷媒が混入したいた場合等に冷媒の気体化を促進する。冷媒熱交換器６２において、冷媒の気体化を補助することにより、気液分離器６１の小型化を行うことができるとともに、エジェクタ２７の第２の流入口７２に供給する気体状の冷媒の圧力を増加させることによりエジェクタ２７の効率を向上することができる。

【0048】

なお、上述したように、冷房運転時において、気液分離器６１の第１の開口６１ａから流出する液状の冷媒と、第３の開口６１ｃから流出する気体状の冷媒は、いずれもエジェクタ２７の第１の流入口７１に供給される。つまり、気液二相の状態でエジェクタ２７に供給される。したがって、空気調和装置１０を冷房専用機として構成する場合は、気液分離器６１を省略し、室外熱交換器２１から吐出される気液二相の冷媒をそのまま、エジェクタ２７の第１の流入口７１に供給するようにしてもよい。

【0049】

制御装置１４は、室外機１１および室内機１２に設けられる上述した室外送風ファン２２、室内送風ファン４２、圧縮機２３、各弁等の制御を行い、冷房運転、暖房運転、除湿運転、除霜運転、および他の運転制御を行う。制御装置１４は、例えば、室外機１１に設けられた室外制御装置１４ａ、室内機１２に設けられた室内制御装置１４ｂ等で構成される。室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、電気的に接続され相互に制御信号の送受を行い、協働して室外機１１と室内機１２の制御を行う。室内機１２に設けられた室内制御装置１４ｂは、例えば、利用者が操作するリモートコントローラから信号を入力されて制御されてもよいし、通信装置を通じてスマートフォンのような情報端末から信号を入力されて制御されてもよい。なお、室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、まとめて一つの制御装置１４としてもよい。この場合、制御装置１４は、室外機１１に設けても室内機１２に設けてもよいが、例えば室内機１２に設けることができる。

【0050】

制御装置１４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはマイクロコントローラのような制御装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリのような記憶装置とを有するコンピュータである。なお、制御装置１４は、この例に限られない。

【0051】

図３は、本実施形態の空気調和装置１０の制御装置１４およびその制御装置１４によって制御される構成を示す例示的かつ模式的なブロック図である。図３に示すように、本実施形態の空気調和装置１０は、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、第１の四方弁駆動回路８４と、第２の四方弁駆動回路８５、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７、三方弁駆動回路８８、エジェクタ電磁弁駆動回路８９等とを有する。

【0052】

室外ファン駆動回路８１は、室外送風ファン２２の駆動回路である。室内ファン駆動回路８２は、室内送風ファン４２の駆動回路である。インバータ回路８３は、圧縮機２３をインバータ制御し、圧縮機２３の周波数を変更する。インバータ回路８３は、例えば、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式のインバータ回路である。なお、インバータ回路８３は、この例に限られない。

【0053】

第１の四方弁駆動回路８４は、第１の四方弁２５の駆動回路である。第２の四方弁駆動回路８５は、第２の四方弁２６の駆動回路である。第１の流量制御弁駆動回路８６は、第１の流量制御弁３１の駆動回路である。第２の流量制御弁駆動回路８７は、第２の流量制御弁３２の駆動回路である。三方弁駆動回路８８は、三方弁３３の駆動回路である。エジェクタ電磁弁駆動回路８９は、エジェクタ電磁弁７８の駆動回路である。

【0054】

制御装置１４は、温度センサＴ１～Ｔ４、および温度センサＳｕと、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、第１の四方弁駆動回路８４と、第２の四方弁駆動回路８５、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７、三方弁駆動回路８８、エジェクタ電磁弁駆動回路８９とに接続される。制御装置１４は、温度取得部９１と、運転切替部９２と、室外ファン制御部９３と、室内ファン制御部９４と、圧縮機制御部９５と、弁制御部９６とを備える。

【0055】

温度取得部９１は、温度センサＴ１～Ｔ４および温度センサＳｕを用いて、冷凍サイクル内の各部分の温度を測定する。例えば、温度センサＴ１は、室内熱交換器４１の内部における冷媒の温度（Ｔ１値）を検出する。温度センサＴ２は、室内熱交換器４１と第２の四方弁２６との間で室内熱交換器４１の近傍の冷媒の温度（Ｔ２値）を検出する。温度センサＴ３は、室外熱交換器２１の内部における冷媒の温度（Ｔ３値）を検出する。温度センサＴ４は、室外熱交換器２１と第２の四方弁２６との間で室外熱交換器２１の近傍の冷媒の温度（Ｔ４値）を検出する。温度センサＳｕは、アキュムレータの冷媒入口で冷媒の温度（Ｓｕ値）を検出する。

【0056】

運転切替部９２は、空気調和装置１０における冷房運転、暖房運転、除湿運転、除霜運転、および他の運転の切り替えを行う。

【0057】

室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２を制御する。例えば、室外ファン制御部９３は、室外ファン駆動回路８１を制御することで、室外送風ファン２２のモータの回転数を制御する。

【0058】

室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２を制御する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内ファン駆動回路８２を制御することで、室内送風ファン４２のモータの回転数を制御する。

【0059】

圧縮機制御部９５は、圧縮機２３を制御する。例えば、圧縮機制御部９５は、インバータ回路８３を制御することで、インバータ制御により圧縮機２３の周波数（運転周波数）を制御する。

【0060】

弁制御部９６は、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６、第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２、三方弁３３、エジェクタ電磁弁７８を制御する。弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４を制御することで、第１の四方弁２５のアクチュエータを駆動し、第１の四方弁２５の冷媒が流れる方向を変更させる。弁制御部９６は、第２の四方弁駆動回路８５を制御することで、第２の四方弁２６のアクチュエータを駆動し、第２の四方弁２６の冷媒が流れる方向を変更させる。弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７及びエジェクタ電磁弁駆動回路８９を制御することで、第１の流量制御弁３１、第２の流量制御弁３２及びエジェクタ電磁弁７８の開度を変更させて、媒体の流量を調整する。また、弁制御部９６は、三方弁駆動回路８８を制御することで、三方弁３３のアクチュエータを駆動し、三方弁３３の冷媒が流れる方向を変更させる。

【0061】

上述のように構成される本実施形態の空気調和装置１０の冷房運転および暖房運転について説明する。なお、空気調和装置１０は、冷房運転および暖房運転に限らず、除湿運転や除霜運転および除菌運転のような他の運転を行うことができる。また、空気調和装置１０の冷房運転および暖房運転は、以下に説明される例に限られない。

【0062】

まず、冷房運転について、図１に示される媒体の流れ態様に基づいて説明する。例えば、空気調和装置１０の起動と冷房運転の開始が同時である場合、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２は停止している。この場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、および圧縮機制御部９５は、冷房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２を起動する。

【0063】

冷房運転中において、室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２の回転数を調整する。室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２の回転数を調整する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内機１２が設置された室内の気温またはリモートコントローラから入力された信号に応じて、室内送風ファン４２を弱風（低速）運転ないし強風（高速）運転の間で制御する。圧縮機制御部９５は、圧縮機２３の周波数を調整する。

【0064】

冷房運転が開始されると、弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４、第２の四方弁駆動回路８５および三方弁駆動回路８８を制御し、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６および三方弁３３において冷媒が流れる方向を冷房用に変更させる。また、弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第１の流量制御弁３１および第２の流量制御弁３２を冷房用に開閉弁状態を変化させる。

【0065】

具体的には、第１の四方弁２５が第１の配管５１の第４の領域５１ｄと第３の領域５１ｃとを接続し、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室外熱交換器２１とを接続する。その結果、圧縮機２３から吐出された高圧高温の気体状の冷媒が室外熱交換器２１に供給される。室外熱交換器２１は凝縮器として機能し冷媒の熱交換を行う。なお、一般的な空調調和装置の場合、室外熱交換器２１で冷媒循環量を確保するために室外熱交換器で気体状の冷媒を液状の冷媒に変化させ、室外熱交換器と室内熱交換器との間に存在する膨張弁に供給する必要がある。一方、本実施形態の空気調和装置１０の場合、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１との間に、気液分離器６１とエジェクタ２７とが存在する。エジェクタ２７は気液二相の冷媒を流すことが可能なデバイスなので室外機１１（室外熱交換器２１）であえて冷媒を完全液化する必要がない。室外熱交換器２１から吐出された気液二相の中温中圧の冷媒は、第７の領域５２ｃ、第２の四方弁２６、第９の領域５２ｅを介して第１の流入口７１から駆動冷媒（駆動流）としてエジェクタ２７に供給される。

【0066】

また、気液分離器の第３の開口６１ｃからは、分離された気体状の冷媒が第１０の領域５３ａ、冷媒熱交換器６２、第１１の領域５３ｂを介して、冷媒熱交換器６２で加熱された状態で、第２の流入口７２からエジェクタ２７に吸入冷媒（吸入流）として供給される。つまり、冷媒熱交換器６２による熱交換により気液分離器６１から供給される冷媒を完全に気体化する(または気体化を促進する)。その結果、エジェクタ２７に供給される吸入冷媒（吸入流）の圧力が向上し、この点においてもエジェクタ効果の向上に寄与できる。ところで、室外熱交換器２１を通過して第７の領域５２ｃ、第２の四方弁２６、第９の領域５２ｅを介して第１の流入口７１から流入する駆動冷媒（駆動流）は、配管の通過による圧損が生じて圧力が下がる。つまり、エジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する駆動冷媒（駆動流）の圧力が下がり、冷凍能力の低下を招く場合がある。そこで、本第１実施形態の空気調和装置１０の場合、第１の流量制御弁３１を開弁制御し、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒を室外熱交換器２１に流入する前の段階で第４の配管５４側に導き、室外熱交換器２１による圧損の影響を受けない状態の冷媒を第４の配管５４を介して第１の流入口７１に供給する。つまり、過冷却ＳＣ＝Ｔ４値－Ｔ３値≒０℃の冷媒を駆動冷媒（駆動流）として第１の流入口７１に供給する。その結果、室外熱交換器２１による圧損分を補い、エジェクタ２７における冷凍能力の確保する（低下を補う）。すなわち、第１の流入口７１に供給される駆動冷媒の圧力向上を行って、エジェクタ２７のエジェクタ効果を向上している。なお、他の実施形態では、冷媒熱交換器６２を省略して、第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒を第２の流入口７２に直接供給するとともに、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒を第１の流入口７１に直接供給するようにしてもよい。この場合、室外機１１の構成の簡略化に寄与できる。

【0067】

エジェクタ２７の流出口７３から吐出された気液二相の冷媒は、第８の領域５２ｄを介して第３の開口６１ｃから気液分離器６１に供給され、気液分離処理が行われる。気液分離器６１で分離された液状の冷媒は、第６の領域５２ｂ、第２の四方弁２６、第５の領域５２ａを介して蒸発器として機能する室内熱交換器４１に供給さる。そして、室内熱交換器４１における熱交換の結果、室内に冷風を排出することができる。室内熱交換器４１から吐出される冷媒は、第１の配管５１の第１の領域５１ａ、第１の四方弁２５、第２の領域５１ｂを介してアキュムレータ２４に戻り、再び圧縮機２３に送られる。なお、冷房運転時は、第２の流量制御弁３２は閉弁されているので、室内熱交換器４１から吐出される冷媒は、第４の配管５４（冷媒熱交換器６２、エジェクタ２７側）には流れない。

【0068】

上述したように、室外機１１の配管上にエジェクタ２７を設ける場合、一般構成のように膨張弁を用いる場合よりエジェクタ２７のエジェクタ効果により冷凍能力が向上する。つまり、エンタルピ的に有利である。そのため、室外熱交換器２１で同じ能力を実現する場合、室外熱交換器２１の小型化が可能になる。また、室外熱交換器２１の小型化により冷凍サイクルを循環する冷媒量の削減にも寄与することができる。

【0069】

このように、冷房運転時の冷媒の循環を制御する本実施形態の空気調和装置１０は、エジェクタ２７を用いることで、室外熱交換器２１において過冷却をとり冷媒を完全に液化する必要がなくなる。つまり、室外熱交換器２１の低能力化が可能になる。その結果、同じ能力を実現する場合、室外熱交換器２１の小型化が可能になる。また、室内熱交換器４１へも、エジェクタ２７、気液分離器６１を介して低温低圧の液状の冷媒を十分に供給することが可能になり、室内熱交換器４１の冷房時の性能維持または同じ能力を維持する場合には小型化が可能になる。また、このように室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が行われれば、循環する冷媒の総量が低減可能になる。また、エジェクタ２７の流出口７３からは、昇圧された冷媒が吐出可能となるので、配管内の冷媒の圧力の向上が図れて、室内熱交換器４１からアキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻す冷媒の圧力を上昇させることができる。その結果、圧縮機２３で行っていた昇圧処理の一部をエジェクタ２７の機能によって補うことが可能となる。このように、循環する冷媒の総量の低減、昇圧処理の軽減により圧縮機２３の仕事量の軽減が可能になり、運転時の省エネルギー化に寄与することができる。

【0070】

続いて、暖房運転について、図４に示される媒体の流れ態様に基づいて説明する。例えば、空気調和装置１０の起動と暖房運転の開始が同時である場合、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２は停止している。この場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、および圧縮機制御部９５は、暖房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、および室内送風ファン４２を起動する。

【0071】

暖房運転中において、室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２の回転数を調整する。室内ファン制御部９４は、室内送風ファン４２の回転数を調整する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内機１２が設置された室内の気温またはリモートコントローラから入力された信号に応じて、室内送風ファン４２を弱風（低速）運転ないし強風（高速）運転の間で制御する。圧縮機制御部９５は、圧縮機２３の周波数を調整する。

【0072】

暖房運転が開始されると、弁制御部９６は、第１の四方弁駆動回路８４、第２の四方弁駆動回路８５および三方弁駆動回路８８を制御し、第１の四方弁２５、第２の四方弁２６および三方弁３３において冷媒が流れる方向を暖房用に変更させる。また、弁制御部９６は、第１の流量制御弁駆動回路８６、第２の流量制御弁駆動回路８７を制御し、第１の流量制御弁３１および第２の流量制御弁３２を暖房用に開閉弁状態を変化させる。

【0073】

具体的には、第１の四方弁２５が第１の配管５１の第４の領域５１ｄと第１の領域５１ａとを接続し、圧縮機２３の吐出口２３ｂと室内熱交換器４１とを接続する。その結果、圧縮機２３から吐出された高温高圧の気体状の冷媒が室内熱交換器４１に供給される。室内熱交換器４１は凝縮器として機能し冷媒の熱交換により、室内機１２から温風を排出することが可能になる。ところで、一般的な空調調和装置の場合、室内熱交換器における冷媒循環量の確保等のために室内熱交換器で冷媒を液化して室内熱交換器と室外熱交換器との間に存在する膨張弁に供給することが行われている。そのため室内熱交換器は、サブクール熱交換器（換言すると、過冷却熱交換器）とする必要がる。このサブクール熱交換器内部は中温の液状の冷媒のため熱交換効率が落ちる可能性がある。つまり、室内機の吹き出し温度の低下を誘発してしまう虞がある。一方、本実施形態の空気調和装置１０の場合、気液二相の冷媒を流すことが可能なエジェクタ２７を利用するため、室内熱交換器４１として、サブクール熱交換器を設ける必要がなく、吹き出し温度の低下を生じさせることがない。つまり、室内熱交換器４１の能力を向上することが可能になり、同じ能力を実現する場合、室内熱交換器４１の小型化を行うことが可能になる。

【0074】

室内熱交換器４１から吐出された液状の中温高圧の冷媒は、第５の領域５２ａ、第２の四方弁２６、第９の領域５２ｅを介して第１の流入口７１から駆動冷媒（駆動流）としてエジェクタ２７に供給される。また、気液分離器の第３の開口６１ｃからは、分離された気体状の冷媒が第１０の領域５３ａ、冷媒熱交換器６２、第１１の領域５３ｂを介して、冷媒熱交換器６２で加熱された状態で、第２の流入口７２からエジェクタ２７に吸入冷媒（吸入流）として供給される。つまり、冷媒熱交換器６２による熱交換により気液分離器６１から供給される冷媒は完全気体化される（または、気体化が促進される）。その結果、エジェクタ２７に供給される吸入冷媒（吸入流）の圧力が向上し、この点においてもエジェクタ効果の向上に寄与できる。

【0075】

ところで、室内熱交換器４１から吐出されて第５の領域５２ａ、第２の四方弁２６、第９の領域５２ｅを介して第１の流入口７１から駆動冷媒（駆動流）として流入する駆動冷媒（駆動流）において、配管の長さによっては圧力損失（圧損）が生じる虞がある。つまり、エジェクタ２７の第１の流入口７１に供給する駆動冷媒（駆動流）の圧力が下がり、冷凍能力の低下を招く場合がある。そこで、本第１実施形態の空気調和装置１０の場合、第２の流量制御弁３２を開弁制御し、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒を室内熱交換器４１に流入する前の段階で第４の配管５４側に導き、室内熱交換器４１による圧損の影響を受けない状態の冷媒を第４の配管５４を介して第１の流入口７１に供給する。その結果、室内熱交換器４１による圧損分を補い、エジェクタ２７における冷凍能力の確保する（低下を補う）。すなわち、第１の流入口７１に供給される駆動冷媒の圧力向上を行って、エジェクタ２７のエジェクタ効果を向上している。なお、他の実施形態では、冷媒熱交換器６２を省略して、第３の開口６１ｃから供給される気体状の冷媒を第２の流入口７２に直接供給するとともに、圧縮機２３から吐出される高温高圧の気体状の冷媒を第１の流入口７１に直接供給するようにしてもよい。この場合、室外機１１の構成の簡略化に寄与できる。

【0076】

また、エジェクタ２７の流出口７３から吐出される気液二相の冷媒は、前述したように、昇圧された状態で第２の開口６１ｂから気液分離器６１に供給される。気液分離器６１で分離された液状の冷媒は、第５の領域５２ａ、第２の四方弁２６、第７の領域５２ｃ介して、室外熱交換器２１に供給される。そして、室外熱交換器２１から吐出される冷媒はアキュムレータ２４に戻され、再度圧縮機２３で圧縮処理されて送り出される。この場合、第１の流量制御弁３１は閉弁されているので、エジェクタ２７の第１の流入口７１側に室外熱交換器２１からの冷媒が流入することはない。このように、エジェクタ２７の流出口７３から吐出される気液二相の冷媒は、昇圧された状態で吐出され、気液分離器６１を経て室外熱交換器２１に供給される。エジェクタ２７による昇圧により冷媒の温度は、一般的な構成のように膨張弁を経て室外熱交換器２１に供給される場合に比べて、上昇する。つまり、室外熱交換器２１には、膨張弁を利用する場合に比べて高い温度の冷媒が供給される。したがって、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器２１の負荷を軽減することが可能になる。その結果、同じ能力を実現する場合、室外熱交換器２１の小型化に寄与することができる。

【0077】

暖房運転においても、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が行われれば、循環する冷媒の総量が低減可能になる。また、エジェクタ２７の流出口７３からは、昇圧された冷媒が吐出可能となるので、配管内の冷媒の圧力の向上が図れて、室外熱交換器２１からアキュムレータ２４（圧縮機２３）に戻す冷媒の圧力を上昇させることができる。その結果、圧縮機２３で行っていた昇圧処理の一部をエジェクタ２７の機能によって補うことが可能となる。このように、循環する冷媒の総量の低減、昇圧処理の軽減により圧縮機２３の仕事量の軽減が可能になり、運転時の省エネルギー化に寄与することができる。また、上述したように、室内熱交換器４１においてサブクール熱交換器を設ける必要がなく、吹き出し温度の低下を生じさせることがなく、室内熱交換器４１の能力を向上することが可能になる。その結果、同じ能力を実現する場合、室内熱交換器４１の小型化を行うことができる。

【0078】

また、上述したように、エジェクタ２７の流出口７３から吐出される冷媒は、昇圧され、かつ温度が上がる。つまり、気液分離器６１を通過して、室外熱交換器２１へ供給される液状の冷媒を露点温度より高くすることが可能になる。その結果、室外熱交換器２１における熱交換時に霜が付きにくくすることができる。つまり、除霜処理を行う必要がない空気調和装置１０を提供することができる。また、室外熱交換器２１に露点温度以上の冷媒が供給することができることにより蒸発性能が向上する。その結果、室外熱交換器２１の性能を維持しつつ小型化が可能になる。

【0079】

第２実施形態．
図５、図６は第２実施形態に係る空気調和装置の冷媒系統図であり、図５は、冷房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。また、図６は、暖房運転時の冷媒の流れを示す例示的かつ模式的な図である。なお、図１、図４に示す第１実施形態に対して、第２実施形態は、第４の配管５４の第１５の領域５４ｄの位置が異なるのみで、他の構成は、第１実施形態と同じである。したがって、同様な構成には同じ符号を付し、その説明は省略する。

【0080】

第２実施形態において、第４の配管５４は、エジェクタ２７の第１の流入口７１と第２の四方弁２６と間の第２の配管（第９の領域５２ｅ）と、第１の四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する第１の配管５１（第３の領域５１ｃ）または第２の四方弁２６と室内熱交換器４１とを接続する第２の配管５２（第５の領域５２ａ）と、を接続する。

【0081】

冷房運転時には、第４の配管５４の第１４の領域５４ｃ上に設けられた第１の流量制御弁３１が開弁され、第１５の領域５４ｄ上に設けられた第２の流量制御弁３２が閉弁される。その結果、圧縮機２３から吐出される高温高圧の冷媒が冷媒熱交換器６２を介して第１の流入口７１に供給される。すなわち、第１実施形態と同じ流路を実現する。その結果、冷房運転時には、第１実施形態で説明した場合と同じ効果を得ることができる。

【0082】

一方、暖房運転時には、第４の配管５４の第１４の領域５４ｃ上に設けられた第１の流量制御弁３１は閉弁され、第１５の領域５４ｄ上に設けられた第２の流量制御弁３２が開弁される。その結果、室内熱交換器４１から吐出された中温高圧の冷媒が冷媒熱交換器６２を介して第１の流入口７１に供給される。この場合、室内熱交換器４１を通過する冷媒は、上述したように圧損を伴うものの、冷媒熱交換器６２を介して第１の流入口７１に供給されて、第１実施形態で説明した場合とほぼ同じ効果を得ることができる。

【0083】

以上説明された実施形態に係る空気調和装置１０は、室内熱交換器４１と、室外熱交換器２１と、第１の配管５１と、第２の配管５２と、圧縮機２３と、第１の四方弁２５と、エジェクタ２７と、第２の四方弁２６と、気液分離器６１と、第３の配管５３と、第４の配管５４と、を備える。室内熱交換器４１は、室内機１２に設けられる。室外熱交換器２１は、室外機１１に設けられる。第１の配管５１は、室内熱交換器４１と室外熱交換器２１とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管５２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１とを接続し、冷媒が流れる。圧縮機２３は、第１の配管５１に設けられ、冷媒を吸入する吸入口２３ａと、冷媒を吐出する吐出口２３ｂと、を有する。第１の四方弁２５は、第１の配管５１に設けられ、冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタ２７は、第２の配管５２に設けられ、第２の配管５２における上流側から冷媒が流入する第１の流入口７１と、第２の配管５２とは異なる配管から冷媒が流入する第２の流入口７２と、が設けられ、第１の流入口７１に供給された冷媒を第２の流入口７２に供給された冷媒とを混合するとともに昇圧した状態で流出口７３から第２の配管５２の下流側に供給可能である、第２の四方弁２６は、第２の配管５２に設けられ、エジェクタ２７の第１の流入口７１と流出口７３とに接続され、流出口７３から流出する冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられ、第２の四方弁５６と接続される第１の開口６１ａと、流出口７３と接続される第２の開口６１ｂと、気体状の冷媒が通る第３の開口６１ｃと、が設けられる。第３の配管５３は、第３の開口６１ｃと第２の流入口７２とを接続する。第４の配管５４は、第１の流入口７１と第２の四方弁２６と間の第２の配管５２と、第１の四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する第１の配管５１または第１の四方弁２５と室内熱交換器４１とを接続する第１の配管５１と、を接続する。この構成によれば、例えば、圧縮機２３の仕事の一部をエジェクタ２７で補うことが可能になり、省エネルギー化に寄与できる。また、冷凍サイクルにおける熱交換効率が向上可能となり、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が可能になるとともに、循環する冷媒の総量の軽減（削減）に寄与できる。

【0084】

本発明の他の実施形態に係る空気調和装置１０は、室内熱交換器４１と、室外熱交換器２１と、第１の配管５１と、第２の配管５２と、圧縮機２３と、第１の四方弁２５と、エジェクタ２７と、第２の四方弁２６と、気液分離器６１と、第３の配管５３と、第４の配管５４と、を備える。室内熱交換器４１は、室内機１２に設けられる。室外熱交換器２１は、室外機１１に設けられる。第１の配管５１は、室内熱交換器４１と室外熱交換器２１とを接続し、冷媒が流れる。第２の配管５２は、室外熱交換器２１と室内熱交換器４１とを接続し、冷媒が流れる。圧縮機２３は、第１の配管５１に設けられ、冷媒を吸入する吸入口２３ａと、冷媒を吐出する吐出口２３ｂと、を有する。第１の四方弁２５は、第１の配管５１に設けられ、冷媒が流れる方向を変更可能である。エジェクタ２７は、第２の配管５２に設けられ、第２の配管５２における上流側から冷媒が流入する第１の流入口７１と、第２の配管５２とは異なる配管から冷媒が流入する第２の流入口７２と、が設けられ、第１の流入口７１に供給された冷媒を第２の流入口７２に供給された冷媒とを混合するとともに昇圧した状態で流出口７３から第２の配管５２の下流側に供給可能である、第２の四方弁２６は、第２の配管５２に設けられ、エジェクタ２７の第１の流入口７１と流出口７３とに接続され、流出口７３から流出する冷媒の流れる方向を変更可能である。気液分離器６１は、第２の配管５２に設けられ、第２の四方弁５６と接続される第１の開口６１ａと、流出口７３と接続される第２の開口６１ｂと、気体状の冷媒が通る第３の開口６１ｃと、が設けられる。第３の配管５３は、第３の開口６１ｃと第２の流入口７２とを接続する。第４の配管５４は、第１の流入口７１と第２の四方弁２６と間の第２の配管５２と、第１の四方弁２５と室外熱交換器２１とを接続する第１の配管５１または第２の四方弁２６と室内熱交換器４１とを接続する第２の配管５２と、を接続する。この構成によれば、例えば、圧縮機２３の仕事の一部をエジェクタ２７で補うことが可能になり、省エネルギー化に寄与できる。また、冷凍サイクルにおける熱交換効率が向上可能となり、室外熱交換器２１、室内熱交換器４１の小型化が可能になるとともに、循環する冷媒の総量の軽減（削減）に寄与できる。

【0085】

また、空気調和装置１０は、例えば、第３の配管５３を流れる冷媒と、第４の配管５４を流れる冷媒と、の間で熱交換を行う冷媒熱交換器６２を備えてもよい。この構成によれば、エジェクタ２７の第２の流入口７２に向かう冷媒の気体化の完全化または促進を行うことができる。その結果、気液分離器６１からの気体状の冷媒の取り出しが不十分な場合でも、第２の流入口７２に気体状の冷媒を十分に供給できる。この場合、気液分離器６１の能力を軽減可能となり、小型化に寄与できる。エジェクタ２７の第２の流入口７２に向かう気体状の冷媒の圧力を向上することが可能になり、エジェクタ効果の向上に寄与できる。

【0086】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0087】

１０…空気調和装置、１１…室外機、１２…室内機、１３…冷媒配管、１４…制御装置、２１…室外熱交換器、２３…圧縮機、２４…アキュムレータ、２５…第１の四方弁、２６…第２の四方弁、２７…エジェクタ、３１…第１の流量制御弁、３２…第２の流量制御弁、３３…三方弁（切替弁）、４１…室内熱交換器、５１…第１の配管、５２…第２の配管、５３…第３の配管、５４…第４の配管、６１…気液分離器、６２…冷媒熱交換器、７１…第１の流入口、７２…第２の流入口、７３…流出口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】